抽水试验的初步讲解
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抽水试验的初步讲解ppt课件
1.抽水试验的目的与方法 2. 抽水试验孔布置要求 3. 稳定流抽水试验要求 4. 非稳定流抽水试验要求 5. 抽水试验资料整理
一、抽水试验的目的与方法
1.抽水试验的目的
(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、 给水度μ、弹性释水系数μ∗、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、 越流系数b、越流因素B、影响半径R 等。
3.观测孔的布置要求
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响，相 邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m，最远观测孔的下降值 不宜小于0.2m。 (5) 在半承压水含水层进行抽水试验时，宜在观测孔附近覆盖层 (半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。 (6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的 重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
4
混合抽水
是从两个或更多含水层 同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的 平均渗透系数。
5
试验性开采抽水试验
是模拟未来开采方案而进 行的抽水试验；一般在地 下水天然补给量不很充沛 或补给量不易查清，或者 勘察工作量有限而又缺乏 地下水长期观测资料的水 源地，为充分暴露水文地 质问题，宜进行试验性开 采抽水试验，并用钻孔实 际出水量作为评价地下水 可开采量的依据。
三、稳定抽水试验
1.试验水井分类
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水 井布置在具有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当 水井布置在承压含水层中时称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非 完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理 的有效含水带厚度。
注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响； ③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。
一、抽水试验的目的与方法
1.抽水试验的目的
(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、 给水度μ、弹性释水系数μ∗、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、 越流系数b、越流因素B、影响半径R 等。
3.观测孔的布置要求
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响，相 邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m，最远观测孔的下降值 不宜小于0.2m。 (5) 在半承压水含水层进行抽水试验时，宜在观测孔附近覆盖层 (半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。 (6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的 重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
4
混合抽水
是从两个或更多含水层 同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的 平均渗透系数。
5
试验性开采抽水试验
是模拟未来开采方案而进 行的抽水试验；一般在地 下水天然补给量不很充沛 或补给量不易查清，或者 勘察工作量有限而又缺乏 地下水长期观测资料的水 源地，为充分暴露水文地 质问题，宜进行试验性开 采抽水试验，并用钻孔实 际出水量作为评价地下水 可开采量的依据。
三、稳定抽水试验
1.试验水井分类
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水 井布置在具有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当 水井布置在承压含水层中时称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非 完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理 的有效含水带厚度。
注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响； ③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。
第八讲--抽水试验
抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底 有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因 此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。 于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水 柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节 抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止 水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前 后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰 口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底 有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因 此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。 于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水 柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节 抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止 水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前 后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰 口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
抽水试验教程课件
整理数据
将试验过程中记录的数据进行整理，计算出抽水试验的各项指标，如抽水速率、总抽水量等。
结束抽水与后续处理
结束抽水
当抽水试验达到预设的时间或 目标时，停止抽水。
数据审核
对采集到的数据进行审核，确 保数据的准确性和完整性。
数据分析
根据采集的数据进行数据分析 ，得出抽水试验的结论。
撰写报告
根据试验结果撰写试验报告， 报告应包括试验目的、试验过 程、数据分析和结论等内容。
数据分析的方法与工具
统计分析
使用统计方法来描述和解释数据，识 别数据的分布和关系。
数据挖掘技术
应用数据挖掘技术来发现数据中的模 式和关联。
专业软件
使用专门的数据分析软件，如SPSS 、Excel等，来执行计算和分析。
编程语言
使用编程语言，如Python、R等，来 编写自定义的分析脚本。
数据结果的展示与报告
01
02
03
图表和图形
使用图表和图形来展示数 据结果，例如柱状图、折 线图、饼图等。
报告和论文
编写报告或论文来详细说 明数据分析的结果，包括 数据的解释、分析和结论 。
数据可视化工具
使用数据可视化工具来交 互式地展示和分析数据结 果，以便更深入地探索和 理解数据。
05
CATALOGUE
抽水试验的常见问题与解决方 案
抽水试验的局限性及改进方向
试验条件限制
抽水试验受限于场地、气候、地质条件等因素。应尽可能创造良 好的试验条件，提高试验精度。
试验成本高
抽水试验需要大量人力、物力和财力支持。应通过优化方案、选用 经济实用的仪器等方法降低成本。
试验周期长
抽水试验需要长时间观测和数据处理，可能耗费较长时间。应通过 改进数据处理方法、优化试验方案等方式缩短试验周期。
将试验过程中记录的数据进行整理，计算出抽水试验的各项指标，如抽水速率、总抽水量等。
结束抽水与后续处理
结束抽水
当抽水试验达到预设的时间或 目标时，停止抽水。
数据审核
对采集到的数据进行审核，确 保数据的准确性和完整性。
数据分析
根据采集的数据进行数据分析 ，得出抽水试验的结论。
撰写报告
根据试验结果撰写试验报告， 报告应包括试验目的、试验过 程、数据分析和结论等内容。
数据分析的方法与工具
统计分析
使用统计方法来描述和解释数据，识 别数据的分布和关系。
数据挖掘技术
应用数据挖掘技术来发现数据中的模 式和关联。
专业软件
使用专门的数据分析软件，如SPSS 、Excel等，来执行计算和分析。
编程语言
使用编程语言，如Python、R等，来 编写自定义的分析脚本。
数据结果的展示与报告
01
02
03
图表和图形
使用图表和图形来展示数 据结果，例如柱状图、折 线图、饼图等。
报告和论文
编写报告或论文来详细说 明数据分析的结果，包括 数据的解释、分析和结论 。
数据可视化工具
使用数据可视化工具来交 互式地展示和分析数据结 果，以便更深入地探索和 理解数据。
05
CATALOGUE
抽水试验的常见问题与解决方 案
抽水试验的局限性及改进方向
试验条件限制
抽水试验受限于场地、气候、地质条件等因素。应尽可能创造良 好的试验条件，提高试验精度。
试验成本高
抽水试验需要大量人力、物力和财力支持。应通过优化方案、选用 经济实用的仪器等方法降低成本。
试验周期长
抽水试验需要长时间观测和数据处理，可能耗费较长时间。应通过 改进数据处理方法、优化试验方案等方式缩短试验周期。
抽水试验
抽水试验
一、抽水试验的目的 试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽水和
观测。 试验的目的任务是： 研究井的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的
关系： 求得含水层及越流层的水文地质参数； 研究含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系； 确定含水层边界位置及性质； 进行开采或疏干的模拟，以确定井间距、开采降深、合理
五、抽水
抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定， 宜进行3次。
其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其 余2次下降值，宜分别为最大下降பைடு நூலகம்的1/3和2/3， 各次下降的水泵吸水管口的安装深度应相同。
注：当抽水孔出水量很小，试验时的出水量已达 到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当 减少。
绘制S-lgt曲线图。抽水时期要绘制，恢复水 位时期也要绘制。根据图可以指导抽水试 验现场的工作的进行，如决定抽水试验是 否需要缩短或延长，及时查明造成实际曲 线与典型曲线差异大的原因，纠正其中的 人为差错。
在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时， 还应绘制S-lgr等曲线图。
K
Q
ln R
(2H 0 S w )S w rw
参数计算公式
潜水井
K
Q
ln R
(2H 0 Sw )Sw rw
R 10S K
潜水井带观测孔
K Q ln r
(h2 hw2 ) rw
卵石、圆砾和粗砂含水层为8h。 中砂、细砂和粉砂含水层为16h。 基岩含水层（带）为24h。 注：根据含水层的类型，补给条件、水质变化和
试验的目的等因素，稳定延续时间可适当调整。
水位观测 稳定流水位观测 • 抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜
一、抽水试验的目的 试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽水和
观测。 试验的目的任务是： 研究井的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的
关系： 求得含水层及越流层的水文地质参数； 研究含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系； 确定含水层边界位置及性质； 进行开采或疏干的模拟，以确定井间距、开采降深、合理
五、抽水
抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定， 宜进行3次。
其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其 余2次下降值，宜分别为最大下降பைடு நூலகம்的1/3和2/3， 各次下降的水泵吸水管口的安装深度应相同。
注：当抽水孔出水量很小，试验时的出水量已达 到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当 减少。
绘制S-lgt曲线图。抽水时期要绘制，恢复水 位时期也要绘制。根据图可以指导抽水试 验现场的工作的进行，如决定抽水试验是 否需要缩短或延长，及时查明造成实际曲 线与典型曲线差异大的原因，纠正其中的 人为差错。
在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时， 还应绘制S-lgr等曲线图。
K
Q
ln R
(2H 0 S w )S w rw
参数计算公式
潜水井
K
Q
ln R
(2H 0 Sw )Sw rw
R 10S K
潜水井带观测孔
K Q ln r
(h2 hw2 ) rw
卵石、圆砾和粗砂含水层为8h。 中砂、细砂和粉砂含水层为16h。 基岩含水层（带）为24h。 注：根据含水层的类型，补给条件、水质变化和
试验的目的等因素，稳定延续时间可适当调整。
水位观测 稳定流水位观测 • 抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜
第八讲 抽水试验
口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算： 当H=0.021~0.20m时 当H=0.301~0.350m时 Q=1.4H2.5 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。 式中： H—— 水流经过堰口时水断面的高度（ m ）。由于计算
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
并列式：简单、效率高，
风管、扬水管安 装方式
但要求井孔直径大。
同心式：复杂、效率低， 但适用于小直径井孔抽水。
风管直径的计算公式为：
W d内 60 ( k 1) 0.785 Vb
式中：d内——风管内径，m； W——所需空气量，m3/min；
式中：C——经验系数，它与k有关。
η——效率系数。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压 连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失，
ΔP=0.2～0.5大气压 由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
是一种立式活塞泵，由手柄、拉杆、出水三通、泵体、
活塞和吸水管组成。其吸水高度一般不超过 6～7m ，适用于
浅水位井孔的抽水试验。此泵构造简单，可以自制，安装方 便，但用人力上下压动抽水，水量不易保持均衡。
3．往复式水泵抽水
最大吸水高度约6～7m，适用于浅水位和中等涌水量
的井孔。用往复式水泵抽水时，不需另增设备，可直接
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因
三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算： 当H=0.021~0.20m时 当H=0.301~0.350m时 Q=1.4H2.5 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。 式中： H—— 水流经过堰口时水断面的高度（ m ）。由于计算
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
并列式：简单、效率高，
风管、扬水管安 装方式
但要求井孔直径大。
同心式：复杂、效率低， 但适用于小直径井孔抽水。
风管直径的计算公式为：
W d内 60 ( k 1) 0.785 Vb
式中：d内——风管内径，m； W——所需空气量，m3/min；
式中：C——经验系数，它与k有关。
η——效率系数。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压 连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失，
ΔP=0.2～0.5大气压 由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
是一种立式活塞泵，由手柄、拉杆、出水三通、泵体、
活塞和吸水管组成。其吸水高度一般不超过 6～7m ，适用于
浅水位井孔的抽水试验。此泵构造简单，可以自制，安装方 便，但用人力上下压动抽水，水量不易保持均衡。
3．往复式水泵抽水
最大吸水高度约6～7m，适用于浅水位和中等涌水量
的井孔。用往复式水泵抽水时，不需另增设备，可直接
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因
八 抽水试验PPT课件
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（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
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抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
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1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底有 活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
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2．人力吸水泵抽水
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三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算：
当H=0.021~0.20m时 Q=1.4H2.5
当H=0.301~0.350m时 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。
式中：H——水流经过堰口时水断面的高度（m）。由于计算 较复杂，一般可通过查表法求得水量。
深井泵即立式离心泵，泵体在井孔内，没入动水位以下， 可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表，用长的立轴传动 水泵。深井泵的扬程可达150m。其主要缺点是有长的传动立轴， 安装复杂，且易在连接处折断。
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二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
空气压缩机抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以 及风管和扬水管规格等。
（1）混合器的沉没深度，用沉降系数k表示。它与扬水高度h 和混合器下入井中的深度H间的关系为：
水文地质勘查技术：抽水试验概述
任务四水文地质试验二、抽水试验概述课程目的掌握抽水试验目的任务、抽水试验类型，掌握不同抽水试验的原理、适用条件、用途，具有合理选取抽水试验类型的专业技能课程任务1、掌握抽水试验目的任务2、掌握不同抽水试验的原理、适用条件、用途课程内容1、抽水试验目的任务2、抽水试验目的任务重点、难点不同抽水试验的原理、适用条件、用途一、抽水试验的目的、任务抽水试验：是以地下水井流理论为基础，通过在井孔中进行抽水和观测，来测定含水层水文地质参数，评价含水层富水性和判断某些水文地质条件的一种野外试验工作。
抽水试验的目的、任务是：1、直接测定含水层的富水程度和评价井孔的出水能力Q以一定降深（抽水水位降深10m为准）、一定口径（口径91mm）的单井出水量来表征的含水层富水程度《水文地质术语》(GB12719―1991)C1按钻孔单位涌水量（q）富水性[注]分为以下四级：a. 弱富水性：q＜0.1L/s.m；b.中等富水性：0.1L/s.m＜q≤1.0L/s.m；c.强富水性：1.0L/s.m＜q≤5.0L/s.m；d.极强富水性：q＞5.0L/s.m。
2、确定含水层水文地质参数（如K、T、ue、ud、a、Ke等）3、研究井孔的出水量Q与水位降深S的关系，及其与抽水时间t的关系，研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程4、研究含水层之间及地下水与地表水之间的水力联系，以及地下水补给通道和强径流带位置等5、确定含水层（含水体）边界位置及性质6、通过抽水试验，为取水工程设计提供所需水文地质数据。
如：通过单孔抽水，确定井孔的影响半径R，单井出水量Q、单位出水量q等；根据开采性抽水试验或疏干模拟抽水，确定合理的井距L、开采降深S、合理井径r，井间干扰系数等。
7、通过开采性抽水试验，直接评价水源地的地下水充许开采量。
（二）抽水试验的类型一般根据抽水试验所依据的井流公式原理、抽水试验的目的任务和方法要求等分类。
1、按依据的井流理论划分（1）稳定流抽水试验：在抽水过程中，要求流量Q、水位降深S（或动水位h）同时相对稳定（即不随时间而变），并有一定延续时间的抽水试验。
抽水试验方法及过程讲解
图5.1.1 潜水非完整井示意图
5.1.2 潜水非完整井，一个观测孔、中心井抽水试验计算 渗透系数k：
k 0.366Q(lg r1 lg r) (S S1 )(S S1 L)
k——渗透系数（m/d）； Q——抽水井涌水量（m3/d）； S——抽水井水位下降值（m）； S1——观测孔水位下降值（m）； r——抽水井半径（m） r1——观测孔到抽水井中心距离（m）； L——过滤器长度（m）。
2.5 抽筒 当钻孔水位较深，水量不大，试验要求不高时，可选择抽 筒提水。
2.6 量测器具
观测水位宜使用电测水位计。地下水位较浅时，可采用浮 标水位计。观测读数应精确到1cm。
流量的测试用具应根据流量大小选定。流量小于1L/s时， 可采用容积法或水表；流量为1L/s~30L/s时，宜采用三角 堰；流量大于30L/s时，应采用矩形堰。
卵（碎）石、圆（角）砾、粗砂、中砂 包网过滤器或缠丝过滤器
细砂、粉砂
填砾过滤器
2.2 离心泵 当含水层地下水位高出地面或埋藏较浅，动水位在吸程范 围内时，宜采用离心泵抽水。
2.3 深井泵或潜水泵 当孔（井）水位深度较大、要求抽水降深大、出水量也较 大时，宜选用深井泵或深井潜水泵。
2.4 空压机 当抽水孔直径较小，水位埋深较深，含水层富水性好，且 要求降深很大时，宜采用空压机抽水。
图5.1.3 潜水非完整井示意图
5.1.4 承压水非完整井，单孔抽水试验计算渗透系数k：
k Q
2rS
k——渗透系数（m/d）； Q——抽水井涌水量（m3/d）； r——抽水井半径（m）； S——抽水井水位下降值（m）。
4.4 抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所 需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足： 最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1为第一次降 深，s2为第二次降深）。
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时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时
的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导 水系数（T）、压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给 水度（μ）或释水系数（S）。具有时间短（但有越流补给 和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变化的特点
4.抽水试验的设备
深井泵抽水
空压机抽水
2.抽水孔的布置要求
(1) 对勘察区水文地质条件具有控制意义的典型地段， 应布置单孔抽水试验孔； (2) 多孔抽水试验孔组，一般参照导水系数分区图，并
结合水文地质条件布置，每个有供水意义的参数区至少
布置一组； (3) 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在拟建 水源地范围内，选择有代表性的典型地段，并结合开采 生产井布置。
三.确定井的施工工艺。
在合理的选择好孔位后，水井的出水量与井的结构设计和成
井工艺有很大的关系。结构设计不合理，施工工艺有漏洞，都有
可能达不到目的，甚至成为废井。因此应对水井的结构进行科学 的设计，保证过滤器有足够的过水能力；在施工过程尽量少堵塞 或不堵塞含水层，不影响水井过滤器周围含水层的过水能力。 单孔抽水试验钻孔的机构设计，原则上抽水试验段的井径应
空压机抽水的优缺点
◆优点 • 可根据静水位设定抽水深度 • 抽水孔径适应范围大 • 可在含泥、沙较多的地下水中 进行抽水 • 可随地下水的涌水量变化而变 化 ◆缺点 • 抽水成本高 • 噪声较大 • 不利于定流量的非稳定流抽水
二、抽水试验孔布置要求
1.布孔原则
抽水井及观测孔的设计，主要有三方面的内容： 一.确定井位； 二.井结构设计；
孔流量和孔组总流量过程曲线等。
五、抽水试验资料整理
1.抽水试验资料整理
试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行 资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量 过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系 曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地 质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。
3.抽水试验的方法 （1）稳定流抽水 在一定持续的时间内流量和水位同时相对稳定（即不超 过一定的允许波动范围），即可进行1-3个落成的抽水。
抽水试验前应测量静止水位，抽水结束后应测量回复水
位。稳定流抽水试验主要用于计算含水层的渗透系数。 分单井和有观测孔的试验。
（2）非稳定流抽水：
是在抽水钻孔中仅保持水量稳定并使水位不断改变，或仅保 持水位稳定使水量不断改变的抽水试验。非稳定抽水试验的 目的是用人工控制的方法，使钻孔周围含水层中发生地下水 的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化过程（或水量随
1
单孔抽水试验
没有 观 测孔而只有一个抽水孔的抽水试验。用
于 概 略求取含水层的是文地质参数。由于它只 能用经验公式及试算法求影响半径，故测定的 渗 透 系数精度较差。一般用于水文地质调查的 初步阶段，常用来了解和对比不同地段含水层 的 透 水性和 富 水性。在钻探成本较高的基岩地 区， 仅 需实际测定单孔涌水量时也采用单孔抽
开采中心方向布置观测孔。为确定水位下降漏斗形态和补给(或隔
水)边界，应在边界和外围一定范围内布设一定数量的观测孔。
3.观测孔的布置要求
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响，相 邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m，最远观测孔的下降值 不宜小于0.2m。
(5) 在半承压水含水层进行抽水试验时，宜在观测孔附近覆盖层
潜 水
K 0.732Q R lg (2 H S w ) S w r
R 2S w KH
承 压 水
K
0.366Q R lg MSW r
R 10S K
3.水位降深
稳定流抽水试验一般进行三次水位降深，最大降 深值应按抽水设备能力确定。水位降深顺序，基 岩含水层一般宜先大后小，松散含水层宜按先小 后大逐次进行。
采用Δh2-lgt曲线。Δh2是指潜水含水层在自然情况下的厚度H和抽
水试验时的厚度h的平方差，即Δh2＝H2-h2。 b.当S(或Δh2)-lgt曲线没有拐点或出现几个拐点，则延续时间宜根
4.观测频率及精度要求
(1) 水位观测宜按第0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、
10、12、15、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120 min进行 观测，以后每隔30 min观测一次，其余观测项目及精度要求可参照稳 定流抽水试验要求进行； (2) 抽水孔与观测孔水位必须同步观测； (3) 抽水结束后，或试验期间因故中断抽水时，应观测恢复水位，观 测频率应与抽水时一致，水位应恢复到接近抽水前的静止水位。
属性，地下水的运动不稳定是绝对的，稳定是有
条件的、相对的 （2）渗流基本理论
对于地下水的承压运动，渗流偏微分方程经离散 后，对于渗流场中任一点的水位降深，由下式给 出：
Q S W (u w ) 4T
r 2S u 4Tt
W(u)-井函数 u-参变量
2.非稳定流抽水试验的基本规律
★水位： ①t一定，r越近，s越大；反之s越小。 ②r一定，t越大，s越大。 ③随着抽水时间愈长，水位降速愈来愈小，表现 为曲线随时间逐渐变平缓。最后趋于稳定。 ★水量： ①r越近，水力坡度越大，水量也越大。 ②通过任一断面的流量都小于井的涌水量。
(半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。 (6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的 重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
三、稳定抽水试验
1.试验水井分类
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水 井布置在具有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当 水井布置在承压含水层中时称为承压井。 当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非 完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理 的有效含水带厚度。
3.涌水量及抽水时间要求
（1）钻孔涌水量应保持常量，其变化幅度不大于3％。
（2）抽水延续时间可结合最远观测孔水位下降与时间关系曲线[S(或
Δh2)-lgt]来确定：
a.当S(或Δh2)-lgt曲线至拐点后出现平缓段，并可以推出最大水位
降深时，抽水方可结束；
注意：在承压含水层中抽水，采用S-lg t曲线，在潜水含水层中抽水
多孔抽水试验还应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。
群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平
面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位
下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、
水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线、各抽水孔单
抽水试验 Pumping Test
中 铁 上 海 局 一 公 司 吉 隆 坡 大 马 城 北 站 项 目 部
1.抽水试验的目的与方法
2. 抽水试验孔布置要求
3. 稳定流抽水试验要求
4. 非稳定流抽水试验要求
5. 抽水试验资料整理
一、抽水试验的目的与方法
1.抽水试验的目的
(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、 给水度μ、弹性释水系数μ∗、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、 越流系数b、越流因素B、影响半径R 等。 (2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系， 分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。 (3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单 井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深
抽水时 观 测孔一般以
抽水孔为中心 呈 放 射 线排 列 或 十字 形排 列 。
预测涌水量等
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试验性开采抽水试验
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混合抽水
是 从两 个或 更多含 水 层 同 时抽 水。 一次混 合 抽 水 只能 得 到 各含水 层 的 平均渗透系数。
是模拟未来开采方案而进 行的抽水试验；一般在地 下水天然补给量不很充沛 或补给量不易查清，或者 勘察工作量有限而又缺乏 地下水长期观测资料的水 源地，为充分暴露水文地 质问题，宜进行试验性开 采抽水试验，并用钻孔实 际出水量作为评价地下水 可开采量的依据。
是由一个抽水孔和 若 干个 观 测孔组成的抽，还能确定含水层 间的水力联系。多孔
为了求参，主要是 依 靠形成大型
降落漏 斗 ，充分 暴露 水文地质问 题，取 得 孔 群 的总涌水量或井 群 降漏 斗 中水位降 深 值的资料，测 定水流的主要补给、排泄方向和
2.裘布依稳定流理论
基本假设：含水层均质、等厚、无限、各向同性。
实验条件：室内沙层，“岛状含水层”
（1）、流量基本计算公式
★潜水井： ★承压井：
Q 1.366K ( 2 H 0 SW ) SW lg R lg rw
Q 2.73
KMS w lg R lg rw
（2）、裘布依公式中渗透系数K及影响半径R经验公式
3.观测孔的布置要求
(1) 为了计算水文地质参数，在抽水孔的一侧宜垂直地下水的流 向布置2~3个观测孔。 (2) 为了测定含水层不同方向的非均质性或确定抽水影响半径，
可以根据含水层的不同情况，以抽水孔为中心布置1~4条观测线；
如有两条观测线，一条垂直地下水流向，另一条宜平行地下水流 向。 (3) 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在抽水孔组中心 布置一个观测孔；为查明相邻已采水源地的影响，应在连接两个
6.恢复水位观测要求
停泵后应立即观测恢复水位，观测时间间隔与抽水试验要求基本 相同。若连续3h水位不变，或水位呈单向变化，连续4h内每小时水位 变化不超过1cm，或者水位升降与自然水位变化相一致时，即可停止 观测。
四、非稳定抽水试验
1.泰斯非稳定流理论